CN102905402A - 户外型无线基地台及其天线调整方法 - Google Patents

Abstract

本发明是一种户外型无线基地台的天线调整方法，包含有下列步骤：A.在一预定的指向范围中移动该天线，并于不同时间点取得多个方位的接收讯号强度值；B.将该指向范围区分出至少二个次范围，并计算每个次范围中所有方位的平均接收讯号强度值；C.移动该天线指向平均接收讯号强度值最高的次范围，并以平均接收讯号强度值最高的次范围为下一个预定的指向范围，且重复执行步骤A～步骤C，直至步骤C被执行一预定的次数。另外，本发明亦同时揭示有该户外型无线基地台的各组成构件。

Description

户外型无线基地台及其天线调整方法

技术领域

本发明是与无线讯号传输设备有关，更详而言之是指一种户外型无线基地台及其天线调整方法。

背景技术

在架设户外型无线基地台(Outdoor Access Point，OAP)时，为祈桥接两端点的无线基地台有较佳的联机质量，通常施工人员在架设无线基地台的过程中，先完成无线基地台的初步联机后，再依当下天线接收到由远程无线基地台发出的无线讯号的接收讯号强度值(ReceivedSignal Strength Indication，RSSI)，判断目前的联机质量，用以调整该无线基地台的天线位置，并手动微调该天线的位置与面向，以求与远程的无线基地台能处于联机质量较佳的状态。

然而，上述的方法容易因施工人员的经验而有所差异，使得无线基地台的安装质量无法得到保障。另外，上述方法仅以天线在架设当时环境接收的讯号强度来调整，对于依据接收到被环境因素干扰(如气候、异物干扰、讯号干扰或是其它干扰源)的接收讯号强度值来调整天线的架设位置与面向，可能仅是当下较佳的配置，而非长时较佳的配置，而影响大部份时间的联机质量。此外，环境因素的改变，也时常牵动联机的质量，常因无法实时校准及调整天线较佳设置位置，造成断讯或传输效能不佳，不仅需时常重新校准无线基地台的天线位置，校准的工作亦需额外的人力与时间成本。

发明内容

有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种户外型无线基地台的天线调整方法，可自动进行天线位置的校准，而使得该户外型无线基地台联机时能有较佳的接收讯号强度值。

缘以达成上述目的，本发明所提供的户外型无线基地台包含有一天线、一驱动装置以及一无线通讯电路，其中，该驱动装置与该天线连接，且包含有一马达及一控制电路；该马达用以驱动该天线移动；该控制电路用以控制该马达的作动；该无线通讯电路与该天线电性连接，用以透过该天线发送或接收无线讯号，且可侦测与计算该天线移动而指向不同方位时，各方位的接收讯号强度值(Received Signal StrengthIndication，RSSI)，以操控该控制电路控制该马达移动该天线，使该天线指向接收讯号强度值较高的方位。

另外，本发明更提供一种户外型无线基地台的天线调整方法，用以在该户外型无线基地台与另一户外型无线基地台联机时执行；该方法包含有下列步骤：

A.在一预定的指向范围中移动该天线，并于不同时间点对多个方位进行接收讯号强度值(Received Signal Strength Indication，RSSI)侦测；

B.将该指向范围分成至少二个次范围，并计算每个次范围中所有方位的平均接收讯号强度值；

C.移动该天线指向平均接收讯号强度值最高的次范围，并以平均接收讯号强度值最高的次范围为下一个预定的指向范围，且重复执行步骤A～步骤C，直至步骤C被执行一预定的次数。

由此，利用上述设计达到使该户外型无线基地台联机时能有较佳的接收讯号强度值的目的。

附图说明

图1为本发明户外型无线基地台的示意图。

图2为两台户外型无线基地台的联机示意图。

图3为本发明校准方法的流程图。

图4～图6为本发明校准方法各步骤的示意图。

【主要元件符号说明】

1、1’户外型无线基地台

10天线

20处理器

30驱动装置

32马达

34控制电路

50传输线

A～D区域

P方位

具体实施方式

为能更清楚地说明本发明，兹举较佳实施例并配合图示详细说明如后。

请参阅图1，本发明的户外型无线基地台(Outdoor Access Point，OAP)1包含有一天线10、一处理器20、一驱动装置30。其中：

该处理器20与该天线10电性连接，用以透过该天线10发送或接收无线讯号，并取得接收讯号强度值(Received Signal StrengthIndication，RSSI)，其中，该处理器20可以是数字讯号处理器(DigitalSignal Processor)、微控制器(Micro Controller Unit)、中央处理器(Central Procesing Unit)或是具有实施上述步骤的处理器，或是用以实施上述步骤而设计的电路，例如复杂可程序逻辑元件(ComplexProgrammable Logic Device)、现场可程序门阵列(Filed ProgrammableGate Array)等，但不以此为限。

该驱动装置30与该天线10连接，且包含有一马达32及一控制电路34。该马达32用以驱动该天线10摆动，而该控制电路34则透过一传输线50与该处理器20电性连接，用以控制该马达32的作动。于本实施例中，该控制电路34是透过一条RS232缆线与该无线通讯电路20电性连接，但不以此为限，亦可依使用需求或设置距离改用以太网络(Ethernet)缆线、射频缆线(Radiofrequency Cable，RF Cable)、或是其它可做为讯号传输的传输线代替。

由此，请参阅图2，当该户外型无线基地台1架设完毕并与另一户外型无线基地台1’联机完成后，便可执行下列自动校准该天线10的方法，而可使该户外型无线基地台1联机时能具有较佳的接收讯号强度值；请参阅图3，该方法包含有下列步骤：

A.在一预定的指向范围中移动该天线10，并于不同时间点对该范围内的多个方位进行接收讯号强度值侦测(如图4)，于本实施例中，是以随机数取样的方式于不同时间点取得多个方位的接收讯号强度值，但不以此为限。

B.将该指向范围区分出至少二个次范围，并计算每个次范围中所有方位的平均接收讯号强度值。举例来说，可先计算得到各该次范围中所有方位的接收讯号强度值的总合，再利用所计算得到的接收讯号强度值总合除以该次范围中的方位数，用以计算出每个次范围中所有方位的平均接收讯号强度值。而于本实施例中，是以区分四个次范围A～D(如图5)为例，但不以此为限，亦可依设置上的需求改区分为两个次范围、三个次范围或是其它数量的次范围代替。

C.移动该天线10，使该天线10指向平均接收讯号强度值最高的次范围，并以平均接收讯号强度值最高的次范围为下一个预定的指向范围，且重复执行步骤A～步骤C(如图6)，直至步骤C被执行一预定的次数。于本实施例中，每次执行步骤C时，是移动该天线10，使该天线10的中心点指向平均接收讯号强度值最高的次范围的中心点，且当步骤C执行预定的次数后，例如：5次，停止执行步骤C，但不以此为限，亦可依需求增加或减少步骤C的执行次数。是以，于步骤C执行完毕后，便可使该天线10指向平均接收讯号强度值最高且范围最小的次范围，而使该户外型无线基地台1能处于接收讯号强度值较佳的状态。

于本实施例中，是透过利用该处理器20分析于该天线10移动而指向不同方位时所取得的接收讯号强度值后，计算每个次范围中所有方位的平均接收讯号强度值，并送出讯号至该控制电路34驱动该马达32移动该天线10指向预定接收讯号强度值的方位。

另外，上述步骤中所述的指向范围是指该天线10可偏摆移动的范围。举例而言，我们可透过限制该马达32带动天线10上、下、左、右偏摆的角度来使该天线10于预定的指向范围内移动。换句话说，在第一次执行步骤A时，该马达32能带动该天线10于各方向偏摆移动10度角，以使该天线10于所预定的指向范围内移动，并利用偏摆方向及角度的差异区分出所需的次范围(如向上10度角至向左10度角之间的区域为次范围A、而向上10度角至向右10度角之间的区域为次范围B等)，并于执行步骤C时，在该天线10指向平均接收讯号强度值最高的次范围后，将该天线10偏摆移动的角度缩减为5度角，即可使该天线10的预定指向范围缩减至平均接收讯号强度值最高的次范围大小，进而达到逐步缩减侦测范围的目的，而后续的范围缩减方式则可以此类推，于此容不再赘述。

再者，本发明的除了上述步骤A所述的移动侦测方式除使用随机数取样外，亦可依据规律的预定取样规则于不同时间点取得多个方位的接收讯号强度值，举例而言，于步骤A中可先将该预定的指向范围区分出至少两个取样区域，并于不同时间点分别于各取样区域中取得预定个方位的接收讯号强度值，且于步骤B中，再依据所述取样区域将该指向范围分成至少二个次范围。另外，为能更准确地将该天线10调整指向接收讯号强度值的方位，还可于步骤A在各该取样区域中取得相同数量个方位的接收讯号强度值，用以使得步骤B计算取得的各该次范围的平均接收讯号强度值时能更加精确。

又，于本实施例中，是以该户外型无线基地台1’接收该户外型无线基地台1的讯号时的接收讯号强度值做为调整该户外型无线基地台1的天线指向的依据，如此，对于上传需求较大的该户外型无线基地台(例如提供给无线监视器、无线摄影机等设备，需要上传大量数据的户外型无线基地台)而言，将能确保上传的通讯质量。于本发明实施例中，接收讯号强度值是由该户外型无线基地台1’传送的封包中取得，由此，当该户外型无线基地台1接收到该户外型无线基地台1’传送的封包后，便可依据该封包内所载的接收讯号强度值进行该天线10的调整。

当然，于该户外型无线基地台1下载需求较大的设置环境中，亦可改用该户外型无线基地台1接收该户外型无线基地台1’的讯号时的讯号强度做为接收讯号强度值判断的依据。或是于该户外型无线基地台1下载与上传需求皆较大的设置环境中，亦可改用该户外型无线基地台1接收该户外型无线基地台1’的讯号时的讯号强度、与该户外型无线基地台1’接收该户外型无线基地台1的讯号时的讯号强度的总合做为接收讯号强度值判断的依据。

值得一提的是，本发明自动校准该户外型无线基地台1的天线10的方法，除可于该户外型无线基地台1架设后完成时执行外，亦可在该户外型无线基地台1校准完成后(即步骤C已执行预定的次数后)，经过一预定时间，再度重新执行上述的自动校准户外型无线基地台的天线的方法(即执行步骤A～步骤C，直至步骤C被执行该预定的次数)，而使该户外型无线基地台1具有定时校准的功效。亦或是在该户外型无线基地台1校准完成后，其接收讯号强度值小于一预定讯号强度时自动重新执行，用以使该户外型无线基地台1的接收讯号强度值能持续保持在较佳的状态。

以上所述仅为本发明较佳可行实施例而已，举凡应用本发明说明书及申请专利范围的等效结构及方法的变化，亦属本发明另一实施态样而已，理应包含在本发明的专利范围内。

Claims (10)

1.一种户外型无线基地台的天线调整方法，用以在该户外型无线基地台与另一户外型无线基地台联机时执行；该方法包含有下列步骤：

A.在一预定的指向范围中移动该天线，并于不同时间点取得多个方位的接收讯号强度值；

B.将该指向范围分成至少二个次范围，并计算每个次范围中所有方位的平均接收讯号强度值；

C.移动该天线指向平均接收讯号强度值最高的次范围，并以平均接收讯号强度值最高的次范围为下一个预定的指向范围，且重复执行步骤A～步骤C，直至步骤C被执行一预定的次数。

2.如权利要求1所述户外型无线基地台的天线调整方法，其特征在于，于步骤A所述的接收讯号强度值是该另一户外型无线基地台接收该户外型无线基地台的讯号强度。

3.如权利要求1所述户外型无线基地台的天线调整方法，其特征在于，于步骤A所述的接收讯号强度值是该户外型无线基地台接收该另一户外型无线基地台的讯号强度与该另一户外型无线基地台接收该户外型无线基地台的讯号强度的总合。

4.如权利要求1所述户外型无线基地台的天线调整方法，其特征在于，于步骤A中，是以随机数取样的方式于不同时间点取得多个方位的接收讯号强度值。

5.如权利要求1所述户外型无线基地台的天线调整方法，其特征在于，于步骤A中，是依据预定的取样规则于不同时间点取得多个方位的接收讯号强度值。

6.如权利要求5所述户外型无线基地台的天线调整方法，其特征在于，该预定的取样规则是指于步骤A中，先将该预定的指向范围区分出至少两个取样区域，并于不同时间点分别于各取样区域中取得预定个方位的接收讯号强度值，且于步骤B中，再依据所述取样区域将该指向范围分成至少二个次范围。

7.如权利要求1所述户外型无线基地台的天线调整方法，其特征在于，于步骤A中，是透过限制该天线于各个方向上的偏摆角度，以使该天线于该预定的指向范围内移动。

8.如权利要求7所述户外型无线基地台的天线调整方法，其特征在于，于步骤C中，移动该天线指向平均接收讯号强度值最高的次范围后，是以预定比例缩减该天线于各个方向上的偏摆角度，以使该天线以平均接收讯号强度值最高的次范围为下一个预定的指向范围。

9.如权利要求1所述户外型无线基地台的天线调整方法，其特征在于，于步骤B中，是以各该次范围中所有方位的接收讯号强度值的总合除以该次范围中的方位数来计算取得每个次范围中所有方位的平均接收讯号强度值。

10.一种户外型无线基地台，其特征在于包含：

一天线；

一驱动装置，与该天线连接，且包含有一马达及一控制电路；该马达用以驱动该天线移动，该控制电路用以控制该马达的作动；以及

一处理器，与该天线电性连接，用以透过该天线发送或接收无线讯号，且可分析于该天线移动而指向不同方位时所取得的接收讯号强度值，并送出讯号至该控制电路驱动该马达移动该天线指向预定接收讯号强度值的方位。

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